变速器的功用

变速器的功用第一页，共四十八页，2022年，8月28日

二、设计基本要求：3.操纵简单、方便、迅速、省力，缩短换挡时间，提高加速性能和动力性能

1.性能要求：

正确选择变速器的传动比

保证汽车有良好的动力性和经济性

正确选择变速器的挡位

2.设置倒挡和空挡

第二页，共四十八页，2022年，8月28日

影响效率的因素4.传动效率要高，尽可能设置直接挡5.变速器工作可靠、平稳、无噪声6.设置动力输出装置，需要时能进行功率输出7.制造容易、成本低廉、维修方便、使用寿命长

1）传动方案两轴式中间轴式

2）齿轮制造精度3）润滑状况1）工作时无跳挡现象2）汽车行驶中无乱挡3）换挡时无冲击

强制操纵→自动、半自动(电脑控制)

发展方向：第三页，共四十八页，2022年，8月28日

三、变速器的组成：变速传动机构、操纵机构

四、变速器的结构分类：

1、按传动比的变化情况分：

①有级变速器：即具有若干个定值传动比。齿轮传动：档位：3～5个前进档，一个倒档。组合式变速器（由主、付两个有级变速器串联组成）6～16个档位。

②无级变速器：即传动比在一定范围内可按无限多级变化。液力式：液力变矩器③综合变速器：传动比可在最大值和最小值之间的几个间断范围内作无级变化。由液力变扭器+齿轮式有级变速器组成。

普通齿轮式行星齿轮式第四页，共四十八页，2022年，8月28日

2、按操纵方式分：

强制操纵式：直接由司机通过操纵杆换档，为大多数汽车采用。

自动操纵式：由电脑根据发动机负荷及车速自行换档，司机只需操纵加速踏板控制车速。

半自动操纵式：常用档位自动换档，其余档位由司机操纵。

一、三轴式普通齿轮式变速器

目前汽车上广泛采用的是三轴式变速器（1轴为输入轴、中间轴，2轴为输出轴）。

动力传递：每个前进档都是两对齿轮传动（除直接档不经齿轮付传动，i=1）、从动齿轮数乘积

主动齿轮数乘积=传动比：

i倒档为三对齿轮传动。第一节变速器的变速传动机构第五页，共四十八页，2022年，8月28日输入轴中间轴输出轴倒档轴变速齿轮结合套变速器结构第六页，共四十八页，2022年，8月28日第七页，共四十八页，2022年，8月28日第八页，共四十八页，2022年，8月28日

1、齿轮在轴上的布置情况：

1轴上的齿轮与第1轴制成一体；中间轴上的齿轮都固定在轴上；

2轴上的齿轮用滚针轴承空套其上，接合套的花键鼓是通过花键紧固轴上。

第九页，共四十八页，2022年，8月28日2.齿轮型式3.换挡机构型式分类：直齿滑动、接合套、同步器分类：斜齿轮、直齿轮斜齿轮直齿轮

比较项目

工作时轴向力

有无

使用寿命

长短

工作时噪声

低高

应用

二档以上各档一档、倒档型式第十页，共四十八页，2022年，8月28日

直齿滑动齿轮换档优点：缺点：

结构简单应用：

换档时齿轮端面有冲击→噪声驾驶员紧张舒适性差

I、R档

第十一页，共四十八页，2022年，8月28日应用：特点：

接合套换档

同时承受换档冲击载荷的接合齿齿数↑

要求不高，使用不多的档位

不能消除冲击

工作齿轮不参与换档，寿命↑

第十二页，共四十八页，2022年，8月28日应用：

广泛优点：缺点：同步器换档

保证迅速、无冲击、无噪声换档

轴向尺寸↑同步环寿命短

结构复杂、制造精度要求高

第十三页，共四十八页，2022年，8月28日接合套第十四页，共四十八页，2022年，8月28日4、各档的动力传递：一档第十五页，共四十八页，2022年，8月28日二档第十六页，共四十八页，2022年，8月28日三档第十七页，共四十八页，2022年，8月28日四档第十八页，共四十八页，2022年，8月28日五档第十九页，共四十八页，2022年，8月28日倒档第二十页，共四十八页，2022年，8月28日传递比

i=1的档－－－称为直接档传递比

i<1的档－－－称为超速档

直接档和超速档第二十一页，共四十八页，2022年，8月28日各前进档传动比之间的关系：i1>i2>i3>i4(直接档）>i5(超速档）3524678910111211335i1i2i3i4i5iR第二十二页，共四十八页，2022年，8月28日

5、变速器的润滑方式及防漏措施：

在变速箱上有加油孔，壳底有放油孔，润滑油为齿轮油。

润滑方式为：飞溅式润滑。

(1)为防止油流入离合器，在第一轴与轴承盖间安装油封总成，轴承盖内孔中有回油螺纹。

(2)为防止油流入第二轴后端的手制动器上，在二轴后轴承盖内设有油封总成。

(3)在各轴承盖、后盖、上盖、前后壳体等结合面间装入密封片，并涂密封胶，以防止漏油。

(4)为防止油温过高而渗漏，在变速器上开设有通气塞。第二十三页，共四十八页，2022年，8月28日

6、防跳档的结构形式：

①在接合套齿圈及被接合齿轮的接合齿圈的端面两侧制有倒斜面。②在花键鼓上加工有0.3～0.4㎜的凸台。

挂档方向跳档方向结合齿圈结合套齿花键毂结合齿圈结合套齿花键毂结合齿圈第二十四页，共四十八页，2022年，8月28日

二、两轴式变速器：特点如下：

①变速器输出轴与主减速器齿轮做成一体，省略中间传动轴。②除倒档传动用滑动齿轮，其余档位均采用常啮合齿轮同步器接合套换档。③两轴式变速器没有直接档。④因为所有前进档均为一对齿轮传动，故只适用于传动比较小，发动机前置、前驱动的轿车变速器。

.

..75657(里程表齿轮)567

倒档动力：输入轴→5→6→7→11第二十五页，共四十八页，2022年，8月28日两轴式变速器工作演示第二十六页，共四十八页，2022年，8月28日桑塔纳轿车传动系

发动机前置——前驱动

两轴式变速器适用于发动机前置、前驱动的轿车第二十七页，共四十八页，2022年，8月28日两轴式与中间轴式变速器比较：

结构

简单复杂

工作噪声

低高中间挡传递效率

高低

传动比范围

小大

直接挡

没有有

应用

轿车所有汽车特点两轴式中间轴式结构形式第二十八页，共四十八页，2022年，8月28日

的付变速器串联而成，这样可获得：

付变速器主变速器

八个前进档+两个倒档123412

二、组合式变速器：

主要用于重型货车上，要保证重型车有良好的动力性，经济性，加速性，则必须扩大传动比的范围并增加档数。1、组成：由四个档位的主变速器+两个档位（高速档、低速档）第二十九页，共四十八页，2022年，8月28日

当付变速器挂入低速档时，(i"1=×Z10Z16Z18Z11

>1)

i1＝i

'1×i"1＝×

×

i"1

Ζ4

Ζ1

Ζ20

Ζ5

i5＝i

'1×i"2＝

i'1＝×

Ζ4Ζ1Ζ20Ζ5

i6＝i

'2×i"2＝

i'2＝×

i7＝i

'3×i"2＝

i'3＝×

i8＝i

'4×i"2＝

i'4＝1Ζ4Ζ4Ζ1Ζ1Ζ21Ζ23Ζ22Ζ24

i2＝i'2×i"1；i3＝i'3×i"1；i4＝i'4×i"1＝i"1（i'4＝1）

当付变速器挂入直接档（即高速档）（接合套17与齿轮18的齿圈接合，i"2=1）低速档直接档202123222498765第三十页，共四十八页，2022年，8月28日

倒档低速档：动力传递：2轴→1→4→中间轴3→5→7→倒档轴（6）

倒档高速档：2轴→1→4→中间轴3→5→7→6→9→8→18→17→15（输出轴）

→9→8→18→10→第二中间轴→11→16→17→15（输出轴）

810iRg=×××

i"2

Z4Z1Z18

Z7

Z8Z5(i"2=1)

Z10Z16Z4Z7Z18iRd=×××

i"1Z1Z5Z8(i"1=×Z18Z11>1)98765222420212318...810第三十一页，共四十八页，2022年，8月28日

在换档时，只有当滑动齿轮或接合套的圆周速度与待啮合齿轮的圆周速度一致时，方能进入啮合，挂档平顺。若在两圆周速度还末达到一致时便强行挂档，势必使二齿轮间发生冲击和噪声，影响齿轮的工作寿命，甚至折断。

第二节同步器

1、从低档→高档即：四档（直接档）→五档（超速档）

踩下离合器踏板，将接合套3右移到空档位置，从齿轮6到齿轮4的增速比Ζ6/Ζ4大于齿轮2到齿轮7

的减速比Ζ7/Ζ2。即：ｎ4＞ｎ3＝ｎ2∵ｎ3、n4下降的程度不同，ｎ3与整个汽车联结在一起，I大（I=ｍR²），∴ｎ3下降慢。而ｎ4只与中间轴及固装其上齿轮以及第1轴、离合器从动盘有联系，∴惯性小，ｎ4下降快。当在某一瞬时出现ｎ4=ｎ3，此刻挂入五档最好，松开离合器踏板。1—2一、无同步器时变速器的换档过程：第三十二页，共四十八页，2022年，8月28日2、从高档→低档（超速档→直接档）踩下离合器，接合套3从五档退入空档，ｎ3＝ｎ4﹥ｎ2，同理，ｎ2下降比ｎ3快，不可能出现ｎ2=ｎ3的情况。∴在把接合套3推入空档的同时，松开离合器踏板，使离合器重新接上，同时踩下加速踏板，使发动机连同离合器及第1轴一同加速，直到一轴及齿轮2的转速ｎ2＞ｎ3，然后再踩下离合器踏板分离离合器，等待片刻，当ｎ2=ｎ3时即可挂入四档，松开离合器踏板。第三十三页，共四十八页，2022年，8月28日二、同步器的构造及工作原理：同步器的作用：使接合套与对应接合齿圈的圆周速度迅速达到并保持一致。1、常压式同步器：利用花键鼓与齿轮上的内外锥面的摩擦作用，使需接合的两花键齿圈迅速达到并保持同步。阻塞作用依靠弹簧压力造成，工作不可靠。acb第三十四页，共四十八页，2022年，8月28日

2、惯性式同步器：锁环接合套花键毂滑块定位销锁环①锁环式同步器：结构二档齿轮三档齿轮第三十五页，共四十八页，2022年，8月28日锁环滑块齿轮N第三十六页，共四十八页，2022年，8月28日②锁销式惯性同步器：（用于大、中型货车），用带锥面的摩擦盘固定在齿轮上作为摩擦面，主要因为大中型货车产生的摩擦力矩大，磨损大，摩擦片磨损后可更换，而且大中型车的离地间隙高，变速器可相应做大些，能有较大的空间安装摩擦片。工作原理：与锁环式同步器基本相似。第三十七页，共四十八页，2022年，8月28日

变速杆

直接操纵：变速器在司机位置附近。拨叉轴+拨叉

操纵机构：辅助杠杆二、组成：间接操纵：变速器离司机座位较远。变速器拨叉轴+拨叉

控制机构：自锁装置、互锁装置、倒档装置。

一、功用：保证司机能可靠地挂入任何一档位，并可随时使之退入空档。

1、自锁装置：保证全齿啮合和完全退出啮合；防止自动脱档。

2、互锁装置：防止同时挂两档。

3、倒档锁：防止误挂倒档。第三节变速器操纵机构第三十八页，共四十八页，2022年，8月28日五、六档拨叉三、四档拨叉一、二档拨叉倒档拨叉变速杆换档轴叉形拨杆倒档拨叉轴一、二档拨叉轴五、六档拨叉轴自锁钢球互锁销五、六档拨块直接操纵式变速器操纵机构的构造第三十九页，共四十八页，2022年，8月28日变速器直接操纵机构工作演示第四十页，共四十八页，2022年，8月28日自锁钢球互锁钢球互锁销拨叉轴自锁弹簧1、自锁装置第四十一页，共四十八页，2022年，8月28日空档状态2、互锁装置工作原理第四十二页，共四十八页，2022年，8月28日

驾驶员在换倒档时要克服倒档锁弹簧弹力，变大的换档阻力，可提醒驾驶员。3、倒档锁第四十三页，共四十八页